靜電保護(hù)元件以及發(fā)光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備具有ESD保護(hù)功能的靜電保護(hù)元件、LED等發(fā)光元件的發(fā)光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在，設(shè)計(jì)出各種將LED作為發(fā)光源的發(fā)光模塊。通常，使用了這樣的LED的發(fā)光模塊為了防止LED的靜電破壞而具備靜電保護(hù)元件。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中，利用將LED元件安裝于基體的表面并將齊納二極管安裝于基體的背面的結(jié)構(gòu)，形成具備靜電保護(hù)功能的發(fā)光模塊。在該結(jié)構(gòu)中，使發(fā)光模塊薄型化是困難的。而且，作為使這樣的帶靜電保護(hù)功能的發(fā)光模塊薄型化的方法，考慮到將作為靜電保護(hù)元件的齊納二極管內(nèi)置于基體的構(gòu)成。
[0004]具體而言，準(zhǔn)備具有與LED元件相同程度的平面面積的基體。在基體的背面形成第一外部連接用焊盤和第二外部連接用焊盤，在基體的表面形成第一安裝用焊盤和第二安裝用焊盤。第一外部連接用焊盤和第一安裝用焊盤導(dǎo)通，第二外部連接用焊盤和第二安裝用焊盤導(dǎo)通。LED元件的各外部連接端子分別被安裝于第一安裝用焊盤和第二安裝用焊盤。
[0005]在基體內(nèi)通過半導(dǎo)體工藝形成對(duì)第一外部連接用焊盤和第二外部連接用焊盤之間進(jìn)行連接的齊納二極管。例如，通過從基體的背面?zhèn)冗M(jìn)行摻雜，在從基體的背面至規(guī)定深度的區(qū)域形成pn結(jié)結(jié)構(gòu)。
[0006]在這樣的結(jié)構(gòu)中，考慮用低電阻半導(dǎo)體形成基體的結(jié)構(gòu)，作為導(dǎo)通第一外部連接用焊盤和第一安裝用焊盤、導(dǎo)通第二外部連接用焊盤和第二安裝用焊盤的結(jié)構(gòu)。然而，在使用低電阻半導(dǎo)體作為導(dǎo)通體的情況下，必須在基體形成用于使第一外部連接用焊盤和第一安裝用焊盤與第二外部連接用焊盤和第二安裝用焊盤絕緣的絕緣間隙，但形成這樣的絕緣間隙是困難的。
[0007]因此，考慮到用高電阻半導(dǎo)體形成基體，并設(shè)置導(dǎo)通第一外部連接用焊盤和第一安裝用焊盤的導(dǎo)電通孔與導(dǎo)通第二外部連接用焊盤和第二安裝用焊盤的導(dǎo)電孔的結(jié)構(gòu)。
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007 - 36238號(hào)公報(bào)
[0009]然而，即使在用高電阻半導(dǎo)體形成基體的情況下，漏電流也有時(shí)向第一外部連接用焊盤和第二外部連接用焊盤之間流動(dòng)。即，有時(shí)會(huì)成為第一外部連接用焊盤與第二外部連接用焊盤不絕緣的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在使用了高電阻半導(dǎo)體的基體的結(jié)構(gòu)中能夠更可靠地抑制漏電流的靜電保護(hù)元件以及發(fā)光模塊。
[0011]本發(fā)明的靜電保護(hù)元件的特征在于如下的構(gòu)成。靜電保護(hù)元件具備由半導(dǎo)體材料構(gòu)成的基體以及二極管部。二極管部通過半導(dǎo)體工藝形成于基體的第一主面?zhèn)取?br>[0012]并且，基體具有通過從外部施加的電壓、熱處理而形成導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層的電阻率，并具備如下結(jié)構(gòu)的高濃度區(qū)域。高濃度區(qū)域在從上述第一主面?zhèn)雀┮暬w時(shí)具有從第一主面向基體的內(nèi)部延伸的形狀以便包圍二極管部，高濃度區(qū)域與基體的導(dǎo)電型相同，高濃度區(qū)域與基體相比雜質(zhì)濃度高。
[0013]在該構(gòu)成中，二極管部被高濃度區(qū)域分開。因此，即使由于焊料附著在基體的一個(gè)端面等使電流流向?qū)щ娦头崔D(zhuǎn)層，被高濃度區(qū)域切斷，該電流也不會(huì)到達(dá)二極管部。因此，能夠抑制漏電流的發(fā)生。
[0014]另外，優(yōu)選本發(fā)明的靜電保護(hù)元件是如下的構(gòu)成。高濃度區(qū)域具備:包圍二極管部的包圍部、第一伸長(zhǎng)部或者第二伸長(zhǎng)部的至少一個(gè)。第一伸長(zhǎng)部具有與包圍部連接并伸長(zhǎng)至與第一主面對(duì)置的兩端的形狀。第二伸長(zhǎng)部具有與包圍部連接并伸長(zhǎng)至第一主面的各角部的形狀。
[0015]在該構(gòu)成中，即使焊料分別附著在基體的與第一伸長(zhǎng)部伸長(zhǎng)的方向正交的方向的兩端面使得電流流向?qū)щ娦头崔D(zhuǎn)層，也被高濃度區(qū)域切斷，從而能夠抑制漏電流的發(fā)生。SP，能夠更可靠地抑制漏電流的發(fā)生。
[0016]另外，在本發(fā)明的靜電保護(hù)元件中，在俯視第一主面時(shí)高濃度區(qū)域是內(nèi)含第一外部連接用焊盤和第二外部連接用焊盤的環(huán)狀。
[0017]在該構(gòu)成中，即使對(duì)基體施加形成導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層那樣的電壓、實(shí)施熱處理，在高濃度區(qū)域的表面也不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層。由此，能夠更可靠地抑制漏電流的發(fā)生。
[0018]另外，在本發(fā)明的靜電保護(hù)元件中，優(yōu)選基體的電阻率越高，高濃度區(qū)域的寬度越寬。
[0019]在該構(gòu)成中，通過根據(jù)基體的電阻率決定高濃度區(qū)域的寬度，能夠可靠地抑制漏電流的發(fā)生。
[0020]另外，在本發(fā)明的靜電保護(hù)元件中具備第一外部連接用焊盤以及第二外部連接用焊盤。這些焊盤在基體的第一主面沿該第一主面的第一方向空出規(guī)定的間隔地形成。而且，二極管部被形成在基體的第一主面?zhèn)鹊牡谝煌獠窟B接用焊盤和第二外部連接用焊盤之間。二極管部連接第一外部連接用焊盤與第二外部連接用焊盤。
[0021]該構(gòu)成中，第一外部連接用焊盤與二極管部之間的導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層被高濃度區(qū)域分開。同樣地，第二外部連接用焊盤與二極管部之間的導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層也被高濃度區(qū)域分開。因此，即使通過焊料附著在基體的一個(gè)端面等使電流流向?qū)щ娦头崔D(zhuǎn)層，也被高濃度區(qū)域切斷，該電流不會(huì)到達(dá)二極管部。因此，能夠抑制漏電流的發(fā)生。
[0022]另外，本發(fā)明的靜電保護(hù)元件也可以具備如下的構(gòu)成。靜電保護(hù)元件具備第一、第二安裝用焊盤以及第一、第二通孔導(dǎo)體。第一、第二安裝用焊盤被形成在基體的與第一主面對(duì)置的第二主面。第一通孔導(dǎo)體連接第一外部連接用焊盤和第一安裝用焊盤。第二通孔導(dǎo)體連接第二外部連接用焊盤和第二安裝用焊盤。
[0023]在該構(gòu)成中，在靜電保護(hù)元件的第二主面能夠安裝應(yīng)不受靜電荷的影響的電子部件。
[0024]另外，本發(fā)明的發(fā)光模塊具備上述的靜電保護(hù)元件和發(fā)光元件。對(duì)于發(fā)光元件而言，第一外部端子被安裝于第一安裝用焊盤，第二外部端子被安裝于第二安裝用焊盤。
[0025]在該構(gòu)成中，應(yīng)不受靜電荷的影響的電子部件和靜電保護(hù)元件被一體形成，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且薄型的發(fā)光模塊。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，在使用了高電阻半導(dǎo)體的基體的結(jié)構(gòu)中，切斷基于導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層的電流路徑，能夠更可靠地抑制漏電流。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的構(gòu)成圖。
[0028]圖2是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的作用效果的圖。
[0029]圖3是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的漏電流抑制效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0030]圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的制造工序的圖。
[0031]圖5是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的發(fā)光模塊的構(gòu)成的側(cè)面剖視圖。
[0032]圖6是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的發(fā)光模塊的制造工序的圖。
[0033]圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的構(gòu)成圖。
[0034]圖8是用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的作用效果的圖。
[0035]圖9是本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的構(gòu)成圖。
[0036]圖10是用于說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的作用效果的圖。
[0037]圖11是本發(fā)明的第四實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件以及發(fā)光模塊進(jìn)行說明。
[0039]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及的靜電保護(hù)元件的構(gòu)成圖，圖1㈧是靜電保護(hù)元件的側(cè)面剖視圖，圖1 (B)是基體的第一主面?zhèn)鹊母┮晥D，圖1 (C)是靜電保護(hù)元件的第一主面?zhèn)鹊母┮晥D，圖1(D)是等效電路圖。
[0040]靜電保護(hù)元件10具備:矩形平板狀的基體20、絕緣層21、外部連接用焊盤22、23、保護(hù)層24、二極管部30以及高濃度區(qū)域40。
[0041]基體20由高電阻的半導(dǎo)體構(gòu)成。這里，所謂高電阻在半導(dǎo)體特性方面表示通過從外部施加電壓、熱處理等在其施加面的表面上形成導(dǎo)電型反轉(zhuǎn)層的電阻率的情況，作為具體的數(shù)值例，表示電阻率數(shù)十Ω cm以上的例子，通常情況下表示100 Ω cm以上直到數(shù)k Ω cm左右。基體20例如由作為摻雜量少的P型半導(dǎo)體的硅基板構(gòu)成。
[0042]如圖1 (A)、(B)所示，在基體20的第一主面?zhèn)鹊膬?nèi)部形成有二極管部30和高濃度區(qū)域40。二極管部30具備第一極性部31、第二極性部32以及第三極性部33。
[0043]第一極性部31以規(guī)定的深度形成在基體20的第一主面?zhèn)?。第一極性部31具有與基體20相反的